Simulasi Busur Api (ARC) Pada Pemutus Daya (Circuit Breaker) Dengan Menggunakan Program Matlab Simulink
Osea Zebua1 dan Henry B.H. Sitorus 1
1. Dosen Jurusan Teknik Elektro FT Universitas Lampung
Jl. Prof. Dr. Sumantri Brojonegoro No.1 Bandar Lampung
Abstrak–Pada saat CB (circuit breaker) melakukan pemutusan arus, akan terjadi busur api. Sebelum arus terputus, arus gangguan mengalir antara kontak-kontak circuit breaker. Akibat resistansi kecil dari kanal circuit breaker, arus mengakibatkan tegangan baru pada kontak-kontak CB yang disebut tegangan busur api. Busur api bertindak sebagai resistansi nonlinier. Pada makalah ini dibahas simulasi busur api yang terjadi pada CB dengan menggunakan program Matlab Simulik.
Fenomena busur api dimodelkan dengan menggunakan model Schavemaker dan sebagai pembanding digunakan model Mayr. Simulasi dilakukan dengan nilai daya pemadaman P0=10 MW, konstanta waktu t=1.10-5 detik, konduktansi awal g(0)=1.104 Siemens, konstanta daya pemadaman P1=0,995 pemisahan kontak (kontak terbuka pada waktu 0 detik dan nilai tegangan busur api sebelum kontak dibuka atau dipisah Uarc adalah nol.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa kondisi zero crossing didapat sebelum setengah dari periode gelombang arus yakni 0,0098 detik ( 50 Hz = 0,02 detik). Simulasi dilakukan untuk waktu buka CB yang berbeda-beda. Semakin cepat atau semakin lama CB dibuka dalam waktu setengah perioda menghasilkan nilai puncak tegangan busur api atau tegangan pulih transien yang semakin besar. Hal ini mesti diperhatikan dalam pendisainan kontrol waktu buka CB.
Kata Kunci : circuit breaker, arc model, arc interaction.
Abstract–When circuit breaker interrupt the current then the arc would occur. Before current interrupted, the fault current flows between contactors of circuit breaker. Because the small of resistance value of circuit breaker channel and then as a consequence the current results a new voltage at contactors of circuit breaker which is called the arc voltage. The arc acts a non linier resistance . This paper discuss arc simulation which is occurs on CB with using Matlab Simulink Program. The arc phenomenon had been modelled with using Schavemaker models and Mayr model used as a comparison. The simulation is performed with extinction power value P0 = 10 MW, time constant t = 1 x 10-5 second, initial conductance g(0) = 1 x 104 Siemens, extinction power constant P1 = 0.995, contact separation at 0 second and arc voltage before contact opened (Uarc) is zero. The simulation result shows that zero crossing condition is obtained before a half of current wave’s cycle which is at 0,0098 second (50 Hz = 0,02 second). The simulation ran for different circuit breaker opening time. More faster CB opened in a half cycle time results more bigger peak value of arc voltage or transient recovery voltage. This case must be taken into account designing of CB opening time.
Key words : circuit breaker, arc model, arc interaction.
0 Responses
Stay in touch with the conversation, subscribe to the RSS feed for comments on this post.